1、本章专题复习46 串并联电路计算结合题解析版本章专题复习四 电路计算题06 串、并联电路计算结合题1(2019浦东新区二模)如图11所示的电路中所用的电源电压为12伏且保持不变。若将阻值为20欧姆的电阻R接入MN间,(a)求通过R的电流I;(b)求10秒内电流通过电阻R所做的功W;若将电阻R1和R2串联后接入MN间,或将电阻R3单独接入MN间,电流表的示数都为I;将电阻R1和R3并联后接入MN间,或将电阻R2单独接入MN间,电流表的示数都为I。请推理比较三个电阻的大小。【答案】(a)0.6安,(b)72焦;R3R1R2。【解析】I= U/R=12伏/10欧=0.6安 W=UIt=12伏0.6安
2、10秒=72焦 “R1、R2串联”和R3接在同一电路时,电流均为IR3为R1、R2串联的总电阻,R3R1、R3R2,所以R3最大。 “R1、R3并联”和R2接在同一电路时,电流均为IR2为R1、R3并联的总电阻,R2R1、R2R1R22(2019浦东新区一模)如图6所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变。另有阻值为10欧的定值电阻R1和阻值为20欧的定值电阻R2。闭合电键,若电路的MN间仅连入R1,(a)求通过R1的电流I1;(b)求10秒内电流通过R1所做的功W1;若MN间连入并联后的R1与R2,电流表的示数为I并;若MN间连入串联后的R1与R2,电流表的示数为I串。求两次电流表示数的差值。
3、【答案】(a)0.6安,(b)36焦;0.7安。【解析】 I1=U/R1=6伏/10欧=0.6安 W1 =U1 I1t=6伏0.6安10秒=36焦 I并=I1+I2= U/R1+ U/R2=6伏/10欧+6伏/20欧=0.9安 I串=U/R串=U/(R1+R2)=6伏/(10欧+20欧)=0.2安 I并- I串=0.9安-0.2安=0.7安3(2018静安二模)在图10所示的电路中,电源电压为9伏,滑动变阻器R1标有“50 2A”字样。 现将变阻器R1的滑片P移至右端,闭合电键S,求电流表的示数。 再将阻值为10欧的电阻R2以某种方式接入图10所示的电路中。闭合电键S后,滑片P在变阻器R1的某
4、两点间移动过程中,观察电流表,得到了三次电流值,如右表所示。(a)当电流表的示数为0.3安时,求变阻器R1接入电路的电阻。(b)小明同学根据表中的电流,推算出电流表示数可能的最小值、最大值分别为0.15安、2.9安。请你通过计算并说明小明的推算是否正确。【答案】0.18安;(a)20欧,30欧,(b)最小电流为0.15安正确,最大电流为2.9安错误。【解析】 I=U/ R1=9伏/ 50欧=0.18安 (a)情况一:电阻R2与变阻器R1串联 R=U/I=9伏/0.3安=30欧 R1= R-R2=30欧-10欧=20欧 情况二:电阻R2与变阻器R1并联,电流表测R1的电流R1=U/I1=9伏/0
5、.3安=30欧 情况三:电阻R2与变阻器R1并联,电流表测干路电流,不合题意,舍去。(b)若电阻R2与变阻器R1串联,电流可达最小Imin=U/ Rmax=9伏/(50欧+10欧)=0.15安 若电阻R2与变阻器R1并联,电流表测R1的电流,电流可达最大为2安 小明计算表中的最小电流为0.15安正确,最大电流为2.9安错误。 4(2016浦东二模)如图9所示的电路,闭合电键后,电压表读数为6V,电流表读数为0.6A。求电阻的阻值R定;求电阻的电功率P定;现将一滑动变阻器R滑以某种方式正确接入电路,并在其两端再接入另一电压表,多次移动滑片,并记录每次各电表的数据如右表所示。请判断变阻器R滑与电阻
6、R定是_连接,电压表V2并联在_两端;通过计算说明每次移动滑片,变阻器连入电路的阻值变化是否相同。【答案】10欧;3.6瓦;串联,定值电阻,不相同。【解析】(1)R=U/I=6伏/0.6安=10欧。 (2)P=UI=6伏0.6安=3.6瓦。 (3)串联;定值电阻(R定) 算出R滑=5欧、3欧、2欧中任意两个; 所以变阻器连入电路的阻值变化不相同。5(2016黄浦一模)在图11(a)所示的电路中,电源电压为6伏且不变。将定值电阻R1接入M、N接线柱,闭合电键S后电流表A的示数为0.4安。求:(a)电阻R1的阻值。(b)电阻R1的电功率P1。将标有“10 1A”字样的滑动变阻器R2与R1以某种最基
7、本的连接方式接入M、N接线柱,闭合电键S,移动变阻器R2的滑片,能使电流表的指针达到图11(b)所示位置。(a)请通过计算判断电阻R1与变阻器R2的连接方式。(b)在电路元件安全工作的条件下,移动变阻器R2滑片,求电流表示数的变化量I最大。【答案】15欧,2.4瓦;(a)R1与R2是并联的,(b)0.4安。【解析】(a)R1U/I16伏/0.4安15欧(b)P1UI16伏0.4安2.4瓦(a)若串联,R串U/I串6伏/0.2安30欧R2R串R130欧15欧15欧10欧所以R1与R2是并联的。或:若并联,I2I并I11安0.4安0.6安R2U/I26伏/0.6安10欧所以R1与R2是并联的。(b
8、)并联时,I2最小U/R2最大6伏/10欧0.6安I大I2最大I2最大I2最小1安0.6安0.4安。6.(2016静安、青浦一模)由一个电源(电压保持不变)、阻值为10欧的电阻R1、标有“50 1.5A”字样的滑动变阻器R2以及电流表A组成电路,电阻R1与变阻器R2分别以串联、并联两种方式接入电路,且电流表A接入适当位置,电路元件均正常工作。当电阻R1与变阻器R2以某种方式接入电路,且移动变阻器的滑片至某位置时,发现通过电阻R1电流的大小如图9(a)所示。当电阻R1与变阻器R2以另一种方式接入电路,在移动变阻器滑片的过程中,发现电流表A的示数所能达到最大值如图9(b)所示。求: 图9(a)中电
9、流表的示数;此时电阻R1两端的电压U1。 图9(b)中电流表的示数;此时电阻R1两端的电压U1。【答案】0.2安,2伏;1.6安,3伏。【解析】 0.2 安 U1=I1R1=0.2安10欧=2伏 1.6安 I1= II2=1.8安-1.5安=0.3安 U 1= I1R1=0.3安10欧=3伏 7(2015静安二模)将阻值为10欧的电阻R1和电流表A接入某一电源两端,该电源两端的电压不变,电流表A的示数如图8所示。 求电源电压U。 现需连接一新电路,要求是:将电阻R1、标有“20 2A”字样的变阻器R2和电流表A接入上述电源的两端,并选择合适的电表量程;且该电路在元件不损坏的情况下,移动变阻器滑
10、片的位置,能使电流表A的指针达到满刻度。(a)求电流表A的指针达到满刻度时,变阻器R2接入电路的阻值;(所有符合条件的电路情况均需求出)(b)比较符合条件的各个电路,求其中最大的电源消耗的功率。(比较过程不需要写出)【答案】9伏;(a)5欧,15欧;(b)13.5瓦。【解析】 U=IR1=0.9安10欧=9伏 (a)当电阻R1与变阻器R2串联,电流表选择00.6安量程R= U/I=9伏/0.6安=15欧 R2= RR1=15欧10欧=5欧 当电阻R1与变阻器R2并联,电流表测量R2的电流并选择00.6安量程R2= U2/I2= 9伏/0.6安=15欧 (b)电阻R1与变阻器R2并联时,电源消耗
11、最大功率I1=U/R1=9伏/10欧=0.9安 I= I1+I2=0.9安+0.6安=1.5安 P= U I=1.5安9伏=13.5瓦 8如图13所示,电源电压保持不变,电流表的量程分别为00.6安和03安,电压表的量程分别为03伏和015伏,电阻R1和R2的阻值分别为24欧和100欧。求:(1)当只闭合电键S1时,电压表示数为12伏,电流表的示数;(2)当只闭合电键S3时,电阻R2消耗的电功率P2;(3)现用阻值不同的电阻R3替换R2,替换后要求:通过控制电键的断开或闭合,使电流表或电压表的示数分别能达到某个量程的最大值,且两个电阻都有电流通过,请通过计算求出符合上述要求的所有可能的定值电阻
12、R3的阻值。【答案】(1)0.5安;(2)1.44W;(3)只闭合电键S2,72欧,只断开电键S2,120欧。【解析】(1)只闭合S1时: U=U1=12VI=I1= U1/R112伏/24欧0.5A (2)只闭合S3时:I2= U/R212伏/100欧0.12安P2=UI2=12V0.12A=1.44W (3)只闭合电键S2,电阻R1、R3串联当U1=3伏时U3=UU1=12V3V=9VI= U1/R13伏/24欧0.125安R3= U3/I=9伏/0.125安=72 只断开电键S2,电阻R1、R3并联I1U1/R112伏/24欧0.5安当I=3A时I3=II1=3A0.5A=2.5AR3=
13、 U/I3=12伏/2.5安=4.8 当I=0.6安时I3=II1=0.6A0.5A=0.1AR3=U/I3=12伏/0.1安=1209在图12(a)所示电路中,定值电阻R1的阻值为5欧, 若电流表的示数如图12(b)所示,求电源电压U。现将一标有“5 2A”字样的滑动变阻器R2与定值电阻R1串联或并联后接入电路中的A、B两点之间,闭合电键后,在电路安全工作的条件下,能使电流表示数最大,求两种连接方式下各自能满足条件的电源电压范围。【答案】10伏;串联,10伏U20伏;并联,5伏U7.5伏。【解析】若I0.4安,U总=IR=0.4安5欧=2伏若I2安,U总=IR =2安5欧=10伏串联:电流表
14、最大示数为2安U大IR大2安(5欧5欧)20伏U小IR小2安5欧10伏10伏U20伏 并联:电流表最大示数为3安U大IR大3安(5欧5欧)/ (5欧5欧)7.5伏U小I1小R1(3安2安)5欧5伏5伏U7.5伏10(2014虹口三模)在图11(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1 和R2的阻值分别为15欧和30欧。电流表和电压表的表盘如图11(b)所示。 当只闭合S1时,电压表示数为6伏,求电流表的示数。 当只闭合S3时,求10秒内电流通过电阻R2做的功W2。 若将电源电压换为18伏,现有定值电阻甲:5欧、乙:10欧、变阻器丙:“5欧 3安”、丁:“20欧 1安”可供选择来替换R1和R
15、2,要求:在电流表有示数的条件下,仅通过控制电键的断开或闭合,使电流表示数的变化量最大,且电路能正常工作。第一:应选择_替换R1,选择_替换R2。(均选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)第二:求出电流表示数的最大变化量I。【答案】0.4安;12焦;丁,乙,1.2安。【解析】I1U1/R16伏/15欧0.4安电流表示数为0.4安W2 U2t/ R2(6伏)210秒/30欧12焦 丁,乙;I最小U/R最大U/(R1+R2)18伏/(20欧10欧)0.6安I最大U/R218伏/10欧1.8安II最大I最小1.8安0.6安1.2安11(2014闵行二模)如图12所示,灯L上标有“12V 3.6W”,定
16、值电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“50 1A”。(1)闭合S1、S2,灯L正常发光。电流表、电压表的量程分别为03A,015V,求:灯正常发光时的电阻;滑动变阻器允许连入的阻值范围。(2)断开S1、S2,用一个新的电源去替代原来的电源,电流表、电压表的量程分别为00.6A,03V。移动滑动变阻器的滑片过程中,要求两个电表先后均能达到满刻度,且电路正常工作。求允许替换电源的范围。【答案】(1)40欧,12欧R滑50欧;(2)6 伏U9伏。【解析】(1)闭合S1、S2,灯L、 R2并联。 IL=PUL=3.6瓦12伏=0.3安 RL= ULIL=12伏0.3安 =40欧 当滑动变阻器
17、达到允许通过的最大电流1安时,电流表是安全的。所以滑动变阻器允许连入最小值为R2=UI2=12伏1安=12欧 12欧R滑50欧 (2)断开S1、S2,R1、R2串联。I最大=0.6安,U最小=I最大R总最小=0.6安10欧=6伏 U2=3伏时, U= U1+U2=10欧(3伏/50欧)+3伏=3.6伏,此时电流表不可能达到最大,所以3.6伏舍去。 当I最大=0.6安且U2最大=3V时, U最大= U1+U2=0.6安10欧+3伏=9伏;因题中要求两个电表先后均能达到满刻度,所以最大电压应小于9V。 所以 6 伏U9伏 12(2014嘉定、宝山二模)在图13所示的电路中,电阻R1为40欧,滑动变
18、阻器R2上标有“20 3A”字样。现有电压为6伏的电源一个,表盘如图14(a)、(b)所示的电流表、电压表各一个,电键一个。(1) 若在AB间接入电源,CD间接入电压表,EF间接入电键。闭合电键后,滑片在某一位置时,电压表示数为2伏。求:通过电阻R1的电流I1;滑片在此位置时,10秒内变阻器R2消耗的电功W2。(2) 请选择一个电表,将电源、电键和所选择的电表分别接入AB、CD、EF间。要求选择合适的电表量程,移动滑片P的过程中,电路各元件能正常工作,且所选电表指针转动的角度最大。 应在AB间接入 ,CD间接入 ,EF间接入 。 所选电表所用的测量范围是 ,请计算出所选电表的示数变化范围。【答案】(1)0.1安;2焦;(2)电键,电源,电流表;0.3安3安。【解析】 R1与R2串联U1U U26伏2伏4伏 I1U1 /R1=4伏/40欧=0.1安 I2I10.1安 W2U2 I2 t2伏0.1安10秒2焦 电键;电源;电流表; 03安 R1与R2并联U2U6伏 I2minU2/R2max=6伏/20欧0. 3安 I2max3安电流表的示数变化范围是0.3安3安
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